CN115664119A - 一种基于热管散热的永磁电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种基于热管散热的永磁电动机。涉及永磁电动机技术领域。前、后端盖里侧安装有吸液盘，吸液盘由毛细多孔材料构成，永磁电机里侧空间填充有不导电液体，永磁电机里侧空间被抽成负压状态。本发明具有如下有益效果：通过上述结构设计，使得永磁电机整体成为一个热管，不导电液体在吸液盘的电机轴、转子部位蒸发吸收热量，蒸发后的不导电液体在吸液盘的前端盖、后端盖和壳体内孔部位冷凝散发热量，这些冷凝后的不导电液体因毛细现象的作用自冷凝部分又流回了吸液盘的蒸发部分，如此流体循环不息，热传递效率高，设置压力传感器和真空泵，使之保持在设定的负压，也就是保持不导电液体的蒸发温度不高于设定值。

Description

一种基于热管散热的永磁电动机
技术领域
本发明涉及永磁电动机技术领域，尤其是一种基于热管散热的永磁电动机。
背景技术
目前高功率密度永磁电机的液冷却技术主要通过冷却液与热源直接接触或间接接触来达到冷却的目的，这种冷却方式虽然能够冷却电机，但需要水箱、水泵、外风扇来冷却循环的冷却液，存在冷却系统成本高、体积大、冷却液易泄露的问题。
发明内容
为了解决目前高功率密度永磁电机冷却性能差的问题，本发明提供一种基于热管散热的永磁电动机。
本发明的技术方案是：一种基于热管散热的永磁电动机，包括永磁电机通用的壳体、前端盖、后端盖、电机轴、定子、转子和风扇，电机轴通过机械密封连接前端盖，机械密封的动环安装在电机轴上，机械密封的静环密封安装在前端盖上，电机轴通过轴承连接前端盖，电机轴通过机械密封连接后端盖，机械密封的动环安装在电机轴上，机械密封的静环密封安装在后端盖上，电机轴通过轴承连接后端盖，前端盖通过密封圈、螺栓连接壳体，后端盖通过密封圈、螺栓连接壳体，前端盖里侧安装有吸液盘，吸液盘外圆夹持在定子和前端盖之间，吸液盘的外圆与壳体内孔过渡配合连接，吸液盘绕过定子的绕组线圈向电机轴和转子侧端面延伸，贴近电机轴和转子侧端面但与之不接触；
后端盖里侧安装有吸液盘，安装结构与前端盖里侧的吸液盘相同，吸液盘由毛细多孔材料构成，永磁电机里侧空间填充有不导电液体，永磁电机里侧空间被抽成负压状态，前端盖和后端盖上均设有散热筋II，壳体外部设有散热筋I。
吸液盘由金属颗粒烧结而成，吸液盘与壳体、前端盖接触部位烧结一层外壳，吸液盘与壳体、后端盖接触部位烧结一层外壳，外壳由导热性能好的金属制成。
前端盖上安装有透盖，前端盖上开有通孔，透盖通过螺栓密封连接在前端盖的通孔内，透盖上密封连接有压力传感器和管接头，管接头密封连接真空泵，吸液盘和透盖之间留有空隙。
前端盖和后端盖均向壳体方向延伸一段管壳，管壳延伸到定子位置，吸液盘与前端盖、管壳一体烧结成型，吸液盘与后端盖、管壳一体烧结成型，管壳外部设有散热筋I。
本发明具有如下有益效果：通过上述结构设计，使得永磁电机整体成为一个热管，不导电液体在吸液盘的电机轴、转子部位蒸发吸收热量，蒸发后的不导电液体在吸液盘的前端盖、后端盖和壳体内孔部位冷凝散发热量，这些冷凝后的不导电液体因毛细现象的作用自冷凝部分又流回了吸液盘的蒸发部分，如此流体循环不息，热传递效率高，不存在冷却液泄漏的问题，压力传感器感知永磁电机内部的负压下降，即启动真空泵将永磁电机内部的空气抽出，使之保持在设定的负压，也就是保持不导电液体的蒸发温度不高于设定值。
附图说明
附图1是本发明结构示意图。
附图2是附图1的A处放大图。
附图3的本发明中吸液盘的结构示意图。
附图4的本发明的另一实施例结构示意图。
附图5是本发明中前端盖、管壳和吸液盘、后端盖、管壳和吸液盘一体结构图。
图中1-壳体，2-电机轴，3-前端盖，4-后端盖，5-定子，6-转子，7-吸液盘，8-真空泵，9-透盖，10-压力传感器，11-管接头，12-空隙，13-管壳，14-外壳，15-散热筋I，16-散热筋II。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1结合图2～5所示，一种基于热管散热的永磁电动机，包括永磁电机通用的壳体1、前端盖3、后端盖4、电机轴2、定子5、转子6和风扇，电机轴2通过机械密封连接前端盖3，机械密封的动环安装在电机轴2上，机械密封的静环密封安装在前端盖3上，电机轴2通过轴承连接前端盖3，电机轴2通过机械密封连接后端盖4，机械密封的动环安装在电机轴2上，机械密封的静环密封安装在后端盖4上，电机轴2通过轴承连接后端盖4，前端盖3通过密封圈、螺栓连接壳体1，后端盖4通过密封圈、螺栓连接壳体1，整个永磁电机内部成为一个密封空间，前端盖3里侧安装有吸液盘7，吸液盘7外圆夹持在定子5和前端盖3之间，吸液盘7的外圆与壳体1内孔过渡配合连接，吸液盘7绕过定子5的绕组线圈向电机轴2和转子6侧端面延伸，贴近电机轴2和转子6侧端面但与之不接触；
后端盖4里侧安装有吸液盘7，安装结构与前端盖3里侧的吸液盘7相同，吸液盘7由毛细多孔材料构成，永磁电机里侧空间填充有不导电液体，永磁电机里侧空间被抽成负压状态，前端盖3和后端盖4上均设有散热筋II16，壳体1外部设有散热筋I15。
吸液盘7由金属颗粒烧结而成，吸液盘7与壳体1、前端盖3接触部位烧结一层外壳14，吸液盘7与壳体1、后端盖4接触部位烧结一层外壳14，外壳14由导热性能好的金属制成，通过一体烧结的外壳14、吸液盘7与壳体1内孔、前端盖3和后端盖4的接触面积增加，提高了换热效率。
通过上述结构设计，使得永磁电机整体成为一个热管，不导电液体在吸液盘7的电机轴2、转子6部位蒸发吸收热量，蒸发后的不导电液体在吸液盘7的前端盖3、后端盖4和壳体1内孔部位冷凝散发热量，这些冷凝后的不导电液体因毛细现象的作用自冷凝部分又流回了吸液盘7的蒸发部分，如此流体循环不息，热传递效率高。
前端盖3上安装有透盖9，前端盖3上开有通孔，透盖9通过螺栓密封连接在前端盖3的通孔内，透盖9上密封连接有压力传感器10和管接头11，管接头11密封连接真空泵8，压力传感器10感知永磁电机内部的负压下降，即启动真空泵8将永磁电机内部的空气抽出，使之保持在设定的负压，也就是保持不导电液体的蒸发温度不高于设定值，吸液盘7和透盖9之间留有空隙12，防止在抽真空时吸出吸液盘7里的不导电液体。
前端盖3和后端盖4均向壳体1方向延伸一段管壳13，管壳13延伸到定子5位置，吸液盘7与前端盖3、管壳13一体烧结成型，吸液盘7与后端盖4、管壳13一体烧结成型；相对于吸液盘7的外圆与壳体1内孔过渡配合连接，吸液盘7与管壳13一体烧结成型，降低了吸液盘的加工精度，相对于吸液盘7烧结一层外壳14然后安装在壳体1的内孔的结构形式，金属颗粒烧结的毛细多孔的吸液盘7直接将热量传递给壳体1的内孔、前端盖3和后端盖4，换热效率进一步提高，管壳13外部设有散热筋I15。

Claims (4)

1.一种基于热管散热的永磁电动机，包括永磁电机通用的壳体(1)、前端盖(3)、后端盖(4)、电机轴(2)、定子(5)、转子(6)和风扇，其特征在于：电机轴(2)通过机械密封连接前端盖(3)，机械密封的动环安装在电机轴(2)上，机械密封的静环密封安装在前端盖(3)上，电机轴(2)通过轴承连接前端盖(3)，电机轴(2)通过机械密封连接后端盖(4)，机械密封的动环安装在电机轴(2)上，机械密封的静环密封安装在后端盖(4)上，电机轴(2)通过轴承连接后端盖(4)，前端盖(3)通过密封圈、螺栓连接壳体(1)，后端盖(4)通过密封圈、螺栓连接壳体(1)，前端盖(3)里侧安装有吸液盘(7)，吸液盘(7)外圆夹持在定子(5)和前端盖(3)之间，吸液盘(7)的外圆与壳体(1)内孔过渡配合连接，吸液盘(7)绕过定子(5)的绕组线圈向电机轴(2)和转子(6)侧端面延伸，贴近电机轴(2)和转子(6)侧端面但与之不接触；
后端盖(4)里侧安装有吸液盘(7)，安装结构与前端盖(3)里侧的吸液盘(7)相同，吸液盘(7)由毛细多孔材料构成，永磁电机里侧空间填充有不导电液体，永磁电机里侧空间被抽成负压状态，前端盖(3)和后端盖(4)上均设有散热筋II(16)，壳体(1)外部设有散热筋I(15)。
2.根据权利要求1所述的一种基于热管散热的永磁电动机，其特征在于：吸液盘(7)由金属颗粒烧结而成，吸液盘(7)与壳体(1)、前端盖(3)接触部位烧结一层外壳(14)，吸液盘(7)与壳体(1)、后端盖(4)接触部位烧结一层外壳(14)，外壳(14)由导热性能好的金属制成。
3.根据权利要求1所述的一种基于热管散热的永磁电动机，其特征在于：前端盖(3)上安装有透盖(9)，前端盖(3)上开有通孔，透盖(9)通过螺栓密封连接在前端盖(3)的通孔内，透盖(9)上密封连接有压力传感器(10)和管接头(11)，管接头(11)密封连接真空泵(8)，吸液盘(7)和透盖(9)之间留有空隙(12)。
4.根据权利要求1所述的一种基于热管散热的永磁电动机，其特征在于：前端盖(3)和后端盖(4)均向壳体(1)方向延伸一段管壳(13)，管壳(13)延伸到定子(5)位置，吸液盘(7)与前端盖(3)、管壳(13)一体烧结成型，吸液盘(7)与后端盖(4)、管壳(13)一体烧结成型，管壳(13)外部设有散热筋I(15)。
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